DE2433843A1 - Elastisches kontaktelement - Google Patents

Description

• Elastisches Kontaktelement Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Kontaktelement zum Verbindung von sich beiderseits eines Spaltes paarweise gegenüberliegenden Kontaktflächen.
• Zur Darstellung der Uhrzeit oder von Meßwerten werden in zunehmendem Umfang digitale Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen in Verbindung mit gedruckten Schaltungen verwendete Je kleiner die Abmessungen der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen werden, desto größer wird das Problem, ihre elektrischen Kontakte mit dsn zugeordneten Kontaktflächen d#r gedruckten Sch&ltungzuverlässig zu verbinden.
• Bisher wurden als Kontaktelemente entweder leitfähige Lacke, leitfähige Kunstharze oder leitfähiger Gummi benutzt. Treten jedoch im Betrieb Differenzen im thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf oder werden die Anordnungen einer Schock- oder Vibrationsbelastung ausgesetzt, dann haben diese bekannten Maßnahmen zur Kontaktgabe keine lange Lebensdauer und führen zu Störungen, die ein ernstes Problem für die Hersteller von elektronischen Digital-Armbanduhren, sonstigen elektronischen Uhren oder elektronischen Meßgeräten darstellen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für sämtliche derartigen Anwendungsfälle geeignetes Kontaktelement zu schaffen, das auch unter Wärme- und Schockeinwirkung langzeitig zuverlässig arbeitet und keine Ermüdungserscheinungen zeigt.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen in den Spalt einlegbaren im wesentlichen U-förmig gekrümmten Abschnitt einer elastischen Isolierfolie gelöst, der auf seiner den Kontaktflächen zugekehrten Außenseite mit von dem einen zum anderen Schenkel durchgehenden Leiterbahnen belegt ist, und dessen Schenkel im eingelegten Zustand an den Kontaktflächen federnd anliegen.
• Diese Lösung hat den Vorteil, daß die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen nicht unmittelbar hergestellt werden muß sowie ferner, daß das Kontaktelement etwaiges ~Arbeiten" im Gerät auszugleichen imstande ist.
• Vorteilhaft ist auch, daß das Kontaktelement ein Isolierkörper ist, auf dem sich viele separate Leiterbahnen mit beliebiger Konfiguration unterbringen lassen, wodurch Kontaktflächen mit sehr geringen Abmessungen und sehr kleiner Teilung zuverlässig und dauerhaft verbunden werden können, ohne daß die Gefahr 'seitlichen' Kurzschlusses besteht.
• Es kann vorteilhaft sein, wenn auf dem Kontaktelement auf die Breite jeder der zu verbindenden Kontaktfläche mindestens zwei benachbarte Leiterbahnen entfallen. Dadurch wird die Betriebs- und Montagesicherheit noch weiter erhöht.
• Die Werkstoffe des Kontaktelementes können so gewählt werden, daß im wesentlichen die Isolierfolie die Federkraft liefert. Als Isolierfolie kommt insbesondere ein Polyester (z.B. ~1Mylar" der Fa. DuPont) in Betracht, das neben guten Isolier- auch gute Federeigenschaften besitzt.
• Vorteilhafterweise kann der Umschlingungswinkel des U-förmig gekrümmten Abschnitts im entspannten Zustand der Isolierfolie kleiner als 1800 sein, um sich im eingebauten Zustand mit gewünschter Vorspannung an die zu verbindenden gegenüberliegenden Kontaktflächen anzulegen.
• Das Kontaktelement kann eine Isolierfolie von beliebigem Zuschnitt sein, und es ist möglich, mehr als eine Außenkante der Isolierfolie mit je einem U-förmig gekrümmten Abschnitt zu versehen. In diesem Zusammenhang ist es möglich, einzelne Leiterbahnen separater U-förmiger Abschnitte miteinander in elektrische Verbindung zu bringen.
• Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Be2ugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 und 2 stark vergrößert einen U-förmig gekrümmten Abschnitt an einem Ende des elektrischen Kontaktelementes, in einer perspektivischen Darstellung und einer Seitenansicht, Fig. 3 eine ähnliche Darstellung eines elektrischen Kontaktelementes, welches an zwei gegentiber liegenden Enden je einen U-förmig gekrümmten Abschnitt besitzt, Fig. 4 ein ähnliches Kontaktelement im eingebauten Zustand, und Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform.
• Die Isolierfolie 10 besteht aus Polyesterstoff (~Mylar") in einer an die Gesamtabmessungen bzw. den Anwendungsfall angepaßten Dicke, auf die nachstehend noch eingegangen wird.
• Sie ist gewissermaßen als Träger gemäß Fig. 1 und 2 mindestens an einem Ende, gemäß Fig. 3 an zwei sich gegenüberliegenden Enden nach Art einer gedruckten Schaltung einseitig mit parallelen und relativ schmalen, metallischen Leiterbahnen 14 insbesondere aus Kupfer belegt und im Bereich dieser Leiterbahnen zu einem U-förmig gekrümmten Abschnitt 12 derart bleibend verformt, daß die Leiterbahnen außen liegen. Der Umschlingungswinkel des gekrümmten Abschnittes 12 kann im entspannten Normalzustand 180 , vorzugsweise jedoch etwas weniger betragen. Bei der Herstellung werden- die Leiterbahnen 14 in konventioneller Printplatten Technik auf das noch gestreckte Rohteil der Isolierfolie 10 aufgebracht, und anschließend erfolgt senkrecht zur Aufs~ dehnung dieser Leiterbahnen 14 die bleibende Verformung zum U-förmig gekrümmten Abschnitt 12. Die Leiterbahnen können als Korrosionsschutz mit Gold, Silber oder einem anderen geeigneten Material plattiert sein.
• Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktelement verbindet paarweise gegenüberliegende Kontaktflächen nach Art einer Kontaktklemme mit weitgehend konstanter Federvorspannung.
• Gemäß Pig. 4 befinden sich die zu verbindenden Kontaktflächen beiderseits eines Luftspaltes auf einer Isolierplatte 1 für eine gedruckte Schaltung einerseits, und auf einer ähnlichen Isolierplatte einer FlUssigkristall-Anzeigeeinrichtung 4 andererseits. Die Isolierplatte 1 hat an ihrem Ende parallele Kontaktflächen 2, und die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 4 trägt spiegelbildlich dazu angeordnete Kontaktflächen 5 Der Abstand zwischen den Kontaktflächen 2 und 5 im eingebauten Zustand ist so bemessen, daß der U-förmig gekrümmte Abschnitt 12 der zwischengeschobenen Isolierfolie 10 elastisch verspannt wird und die Schenkel 16 federnd an den Kontaktflächen 2s 5 anliegen Das heißt, die lichte Weite zwischen den Kontaktflächen 2 und 5 ist geringer als die Außenbreite des u-förmig gekrümmten Abschnittes 12 des Kontaktelementes im Ruhezustand, wie er in den Fig 1 bis 3 dargestellt ist Bei einem für das Anwendungsgebiet digitale Armbanduhren hergestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Isolierfolie 10 eine Dicke von 25 micron und ist an zwei gegenüberliegenden Enden mit parallelen Leiterbahnen von 0,1 mm Breite, 4 mm Länge und 35 micron Dicke besetzt. Der Abstand zwischen benachbarten Leiterbahnen 14 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 0,1 mm Ein für die Armbanduhren-Industrie typisches Kontaktelement besitzt etwa 150 dieser parallelen Leiterbahnen auf einer Gesamtbreite des Abschnittes 12 von 25 mm.
• Wie sich aus Fig 4 entnehmen läßt, sind je zwei benachbarte Leiterbahnen 14 einem gegenüberliegenden Kontaktflächen Paar zugeordnet, während die benachbarten beiden Leiterbahnen 14 frei bleiben und als Abschirmung o. dgl dienen können Die Benutzung von zwei benachbarten Leiterbahnen 14 pro Kontaktflächen-Paar erhöht die Betriebssicherheit der gesamten Anordnung Gemäß Fig0 5 sind die Schenkel 16 des Isolierfolienabschnittes 12 und damit auch Leiterbahnen 14 mit Ausbiegungen 18 versehen, um auf diese punktförmigen Kontakt zwischen den Leiterbahnen und den Kontaktflächen her zustellen, der schon wegen des höheren Kontaktdrucks Vorteile hat. Ähnliches läßt sich erreichen, wenn man dem Abschnitt 12 der Isolierfolie 10 etwa C-förmige Krümmung gibt.

Claims (9)

Ansprüche

1. Elektrisches Kontaktelement zum Verbinden von sich beiderseits eines Spaltes paarweise gegenüberliegenden Kontaktflächen, gekennzeichnet durch einen in den Spalt einlegbaren, im wesentlichen U-förmig gekrümmten Abschnitt (12, 12a) einer elastischen Isolierfolie (10), der auf seiner den Kontaktflächen (2, 5) zugekehrten Außenseite mit von dem einem zum anderen Schenkel durchgehenden Leiterbahnen (14) belegt ist, und dessen Schenkel (16) im eingelegten Zustand an den Kontaktflächen (2, 5) federnd anliegen

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Breite jeder der zu verbindenden Kontaktflächen (2, 5) mindestens zwei benachbarte Leiterbahnen (14) entfallen

3. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen der Werkstoff der Isolierfolie die Federkraft liefert.

4. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfolie (10) aus einem Polyester besteht.

5. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel des gekrümmten Abschnittes (12) im entspannten Zustand der Isolierfolie (10) kleiner als 1800 ist.

6. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden ßnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Schenkel (16) Ausbiegungen (18) zur Herstellung von Punktkontakten zwischen den Leiterbahnen (14) und den Kontaktflächen (2, 5) haben.

7. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mehr als einer Außenkante des Isolierfolienstückes (10) je ein gekrümmter Abschnitt (12, 12aY vorhanden ist (Fig. 3).

8. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Leiterbahnen separater Abschnitte (12, 12a) miteinander in elektrischer Verbindung stehen.

9. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der Oberfläche der Isolierfolie mit Haftklebstoff versehen ist. L e e r s e i t e